DE102015103743A1

DE102015103743A1 - Axialkolbenmaschine mit Auslasssteuerung

Info

Publication number: DE102015103743A1
Application number: DE102015103743.2A
Authority: DE
Inventors: Michael Hötger; Michael Bucher; Mirko Günther; Gunter Rzychon; Christoph Flala
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2015-03-13
Filing date: 2015-03-13
Publication date: 2016-09-15
Also published as: US20180058421A1; US10451027B2; WO2016146456A1

Abstract

Eine Axialkolbenmaschine (110) enthaltend eine Welle (118), ein Gehäuse (112, 116), und (c) eine kranzförmig in dem Gehäuse angeordnete Zylinderanordnung mit Zylindern und darin geführten Kolben (144) zum Antrieb der Welle, wobei die Zylinder jeweils ein Expansionsvolumen (142) mit einer Einlass (140)- und mindestens einer Auslassöffnung (160) für ein Arbeitsmedium aufweisen, einen an dem Gehäuse vorgesehenen Zylinderkopf (120), welcher die Zylinder der Zylinderanordnung abschließt, und im Zentralbereich der Zylinderanordnung ein Hohlraum (161) um die Welle (118) herum vorgesehen ist, der über eine temporäre Verbindung (173) mit Nebenauslassöffnungen (152) des Expansionsvolumens (142) des Zylinders verbindbar ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass in dem Hohlraum (161) im Zentralbereich der Zylinderanordnung ein von der Welle (118) angetriebener, zylindrischer Walzenschieber (162) rotiert, und die temporäre Verbindung (173) zwischen Hohlraum (161) und Expansionsvolumen (142) von wenigstens einem Kanal durch den Walzenschieber (162) oder einer Ausparung (173) außen an dem Walzenschieber gebildet ist, der/die sich seitlich vom Mantel (163) des Walzenschiebers (162) auf Höhe der Nebenauslassöffnungen (152) im Zylinder bis zum Hohlraum (161) im Zentralbereich der Zylinderanordnung erstreckt.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Axialkolbenmaschine enthaltend

(a) eine Welle,
(b) ein Gehäuse, und
(c) eine kranzförmig in dem Gehäuse angeordnete Zylinderanordnung mit Zylindern und darin geführten Kolben zum Antrieb der Welle, wobei die Zylinder jeweils ein Expansionsvolumen mit einer Einlass- und einer Auslassöffnung für ein Arbeitsmedium aufweisen,
(d) einen an dem Gehäuse vorgesehenen Zylinderkopf, welcher die Zylinder der Zylinderanordnung abschließt, und
(e) im Zentralbereich der Zylinderanordnung ein Hohlraum um die Welle herum vorgesehen ist, der über eine temporäre Verbindung mit dem Expansionsvolumen des Zylinders verbindbar ist.

Axialkolbenmaschinen weisen mehrere Zylinder auf, in denen jeweils ein Kolben einen Hub ausführt. Der Hub wird beispielsweise über eine Taumel- oder Schrägscheibe auf die Welle übertragen. Mit der rotierenden Welle kann insbesondere ein Generator oder ein Fahrzeug angetrieben werden. Die Einlasssteuerung für das Arbeitsmedium erfolgt mittels Steuerorganen.
Stand der Technik
Aus der DE 10 2004 004 692 A1 ist eine ventilgesteuerte Axialkolbenmaschine bekannt. Die bekannte Anordnung weist eine rotierende Nockenscheibe auf, welche von der Welle angetrieben wird. Die Nockenscheibe steuert Ventilstößel und mittels der Ventilstößel die Ventile am jeweiligen Einlass der Zylinder. Die Anordnung ist voluminös und komplex.
Einfachere Axialkolbenmaschinen mit einer Einlasssteuerung sind aus den deutschen Patentanmeldungen DE 10 2011 052 481 und DE 10 2010 036 917 bekannt.
DE 10 2011 118 622 A1 offenbart eine Axialkolbenmaschine der eingangs genannten Art, bei der im Zentralbereich der Zylinderanordnung ein Hohlraum um die Welle herum vorgesehen ist, der von einem umlaufenden Drehschieber mit einer außeraxialen Öffnung begrenzt ist. Die zu den Zylindern gehörigen Auslassöffnungen sind durch den Zylinderkopf geführt. Dabei wird eine temporäre Verbindung zwischen dem Hohlraum un dem Expansionsvolumen des Zylinders hergestellt. Mit der bekannten Anordnung können die Steuerzeiten am Auslass geometrisch durch die Form der Öffnung im Drehschieber verwirklicht werden. Nachteilig bei der Anordnung ist es, dass die Auslassöffnung im Zylinderkopf teuer in der Herstellung ist und dass der zusätzliche Kanal im Zylinderkopf Wirkungsgradnachteile mit sich bringt.
Offenbarung der Erfindung
Es ist Aufgabe der Erfindung, den Wirkungsgrad einer Axialkolbenmaschine der eingangs genannten Art zu erhöhen und die Herstellungskosten zu reduzieren. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einer Axialkolbenmaschine der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass

(f) in dem Hohlraum im Zentralbereich der Zylinderanordnung ein von der Welle angetriebener, zylindrischer Walzenschieber rotiert, und
(g) die temporäre Verbindung zwischen Hohlraum und Expansionsvolumen von wenigstens einem Kanal durch den Walzenschieber oder einer Ausparung außen an dem Walzenschieber gebildet ist, der/die sich seitlich vom Mantel des Walzenschiebers auf Höhe der Nebenauslassöffnungen im Zylinder bis zum Hohlraum im Zentralbereich der Zylinderanordnung erstreckt.

Bei typischen Axialkolbenmaschinen sind mehrere Zylinder kranzförmig um eine Welle herum angeordnet. Die Hubrichtung verläuft parallel zur Mittenachse der Welle. Die Zylinder werden am oberen Ende von einem gemeinsamen Zylinderkopf begrenzt.
Anders als ein Nebenauslasskanal, der bei bekannten Anordnungen durch den Zylinderkopf und einen Drehschieber geführt ist, wird hier eine Verbindung seitlich vom Mantel des Walzenschiebers zum Hohlraum hergestellt. Die Verbindung kann in Form eines Kanals oder einer Bohrung durch den Körper des Walzenschiebers geführt sein. Dann besteht die Verbindung über den Kanal von einer im Mantel befindlichen seitlichen Öffnung mit einer Öffnung in der hohlraumseitigen Stirnfläche des Walzenschiebers. Kostengünstiger lässt sich die Verbindung in Form einer außen angebrachten Aussparung verwirklichen. Diese kann so ausgestaltet werden, dass sie vom Mantel bis zum Hohlraum reicht. Ein Walzenschieber ist ein kostengünstig, einfach und sehr genau herstellbares Drehteil. Neben den herstellungsbedingten Vorteilen gewinnt die Anordnung aber auch einen erhöhten Wirkungsgrad. Das Volumen im Auslass ist geringer als bei Verwendung eines Nebenauslasses im Zylinderkopf, wodurch der Wirkungsgrad steigt.
Vorteilhafterweise ist eine durch den Zylinderkopf geführte Dichthülse vorgesehen, die gegen den Walzenschieber hin abdichtet. Dadurch wird an der Welle über den Walzenschieber hinweg Blow-By vermieden und ein besserer Wirkungsgrad erreicht. Statt der Dichthülse kann auch eine Gleitringdichtung verwendet werden.
Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind der Bereich zwischen Dichthülse und Welle, sowie der Bereich auf der vom Walzenschieber abgewandten Seite der Dichthülse dem Druck des Arbeitsmediums ausgesetzt. Der Dampfraum der Anordnung erzeugt Dampfdruck, der die Anlagekraft übernimmt. Zusätzliche Federn oder andere Bauteile zum Anpressen sind nicht erforderlich.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist eine Verdrehsicherung zum Halten der Dichthülse oder einer für die Dichthülse vorgesehenen Führung vorgesehen.
Der Walzenschieber kann aus Stahl, Kohlenstoff, temperaturbeständigem Kunststoff oder einer Legierung bestehen, enthaltend Kupfer, Zinn, Zink und/oder Nickel oder eine Kombination daraus.
Vorteilhafterweise ist das Material oder die Zusammensetzung der Materialien für den Walzenschieber derart ausgewählt, dass es bei Kontakt mit dem Gehäuse zu keinem abrasivem Verschleiß kommt. Bei Schrägstellungsfehler der Welle kann es zu einem unbeabsichtigtem Kontakt kommen. Dann ist es gut, wenn der Schieber nur verschleißt, nicht aber schmiert oder frisst und blockiert. Beschichteter Stahl oder hochtemperaturfeste Kunststoffe wie sie unter den Handelsnamen Vespel, Torlon, Teflon oder Piek vertrieben werden, sind besonders gut geeignet.
Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist ein Spalt zwischen Gehäuse und Walzenschieber gebildet, dessen Abmessungen derart ausgewählt sind, dass die Ausdehnung aufgrund betriebsbedingter Wärmebildung berücksichtigt wird. Kunststoff beispielsweise dehnt sich stärker aus als Stahl. Entsprechend ist mehr Raum vorzusehen. Kohlenstoff hingegen dehnt sich nur in sehr geringem Maß aus. Der Spalt kann entsprechend geringer gewählt werden. Die Anordnung darf im Betrieb nicht zuviel Spiel haben.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist ein Distanzring zwischen einem Wellenabsatz und dem Walzenschieber vorgesehen. Der Distanzring kann dabei aus einem Material mit einer Wärmeausdehnung gefertigt sein, die es erlaubt bei betriebswarmer Maschine den Walzenschieber in eine optimale Position zu bewegen. Optimal bedeutet, dass die Position zum Dichtring und zum Nebenauslasskanal erreicht wird, bei der der Nebenauslasskanal nicht ganz oder teilweise verschlossen wird. Ein teilweise Überlapp erzeugt eine unerwünschte Strömungskante und in der Folge eine Verringerung des Wirkungsgrads.
Die Anordnung kann Abflussöffnungen im Walzenschieber aufweisen, die im Gehäuse münden, wobei das Gehäuse mit einer Ausgangsöffnung zum Kondensator versehen ist.
Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Ein Ausführungsbeispiel ist nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Längssschnitt durch eine Axialkolbenmaschine mit Walzenschieber.
2 ist ein Längsschnitt durch die Axialkolbenmaschine aus 1 entlang einer anderen Schnittebene.
3 ist eine perspektivische Ansicht des Walzenschiebers aus der Axialkolbenmaschine aus 1.
4 ist ein Querschnitt des Walzenschiebers aus 3.
5 ist ein Längsschnitt durch den Walzenschieber aus 4 entlang der Schnittebene A-A.
6 ist eine Seitenanschicht des Walzenschiebers aus 3.
7 ist ein Diagramm, das den Druckverlauf der Anordnung aus 1 in Abhängigkeit vom Kurbelwellenwinkel illustriert.
8 ist ein p-V-Diagramm für die Anordnung aus 1.
9 ist ein Detail aus 1 mit der Dichthülse.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
1 und 2 zeigen eine allgemein mit 110 bezeichnete Axialkolbenmaschine. Die Axialkolbenmaschine 110 weist ein zweiteiliges Gehäuse mit einem zylindrischen, oberen Gehäuseteil 112 und einem unteren Gehäuseteil 116 auf. Koaxial durch das Gehäuse 112 und 116 ist eine drehbar gelagerte Welle 118 geführt. Auf dem oberen Gehäuseteil 112 ist ein scheibenförmiger Zylinderkopf 120 vorgesehen. Der Zylinderkopf 120 und das Gehäuseteil 112 sind mit Bolzen 124 verbunden, die sich durch den Zylinderkopf 120 hindurch erstrecken. Die Enden der Bolzen ragen nach oben aus dem Gehäuse heraus, was in 2 gut zu erkennen ist.
In den Gehäuseteilen sind fünf Bohrungen 142 vorgesehen, welche kranzförmig, parallel zur Rotationsachse der Welle um die Welle 118 herum angeordnet sind. Dies ist in 1 dargestellt. Die Bohrungen 142 bilden das Expansionsvolumen der Zylinder der Axialkolbenmaschine 110. In nicht dargestellten Ausführungsbeispielen sind 7 oder 9 Bohrungen vorgesehen. In den Bohrungen 142 sind Kolben 144 geführt. Die Kolben 144 weisen Hohlräume 126 auf. Dadurch sind diese leicht und erfordern nur wenig Material.
Im unteren Bereich der Kolben 144 sind zwei Gleitsteine 146 drehbar gelagert. Die Gleitsteine 146 haben die Form eines Kugelsegments. Eine Taumelscheibe 148 ist je nach Anzahl der Kolben mit mehreren Gleitsteinen 146 mit den Kolben 144 verbunden. Die Taumelscheibe 148 ist fest mit dem unteren Teil der Welle 118 verbunden.
Am oberen Ende des oberen Gehäuseteils 12 ist ein gemeinsamer, scheibenförmiger Zylinderkopf 120 angeordnet. Mit dem Zylinderkopf 120 werden die Bohrungen 142 verschlossen. Der obere Teil der Welle 118 ist durch eine Mittenbohrung in dem Zylinderkopf 120 geführt. Das obere Ende der Welle 118 mündet in eine Einlasskammer 132. Die Einlasskammer 132 wird von einem Anschlussvorsprung 122 am Zylinderkopf mit einem Deckel 123 gebildet. Der Anschlussvorsprung 122 weist eine Bohrung 135 als Einlass auf. In der Einlasskammer 132 läuft ein scheibenförmiger Drehschieber 134 auf einem Kohlenstofflager 138 um. Die Einlasskammer 132 ist über den Einlass 135 mit einer Quelle für unter Druck stehendes Arbeitsmedium verbindbar. Hierfür ist eine Dampfzuleitung vorgesehen, die in der Einlasskammer 132 mündet.
Der Drehschieber 134 ist formschlüssig mit dem oberen Teil der Welle 118 verbunden und wird von dieser angetrieben. Der Drehschieber 134 läuft am oberen Ende der Welle 118 um. Das Kohlenstofflager 138 ist scheibenförmig und besteht im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus gesintertem Kohlenstoff.
Der Drehschieber 134 weist einen außermittigen Durchgang auf. Der Zylinderkopf 120 weist im Bereich des Kohlenstofflagers 138 Bohrungen 140 auf. Jedem Zylinder der Axialkolbenmaschine ist eine Bohrung 140 zugeordnet. Die Bohrungen 140 sind kranzförmig um die Welle 118 herum angeordnet. Der Durchgang im Drehschieber 134 überstreicht die Bohrungen 140. Dabei ist der Bereich um die Bohrungen 140 etwas vorstehend gewölbt, wodurch die Reibung reduziert wird. Die geringe Reibung bewirkt eine hohe Effizienz der Anordnung.
Koaxial zur Welle 118 ist im Gehäuse ein Hohlraum 161 vorgesehen. Der Hohlraum 161 ist über einen Durchlass 170 (2) mit dem Umgebungsraum der Taumelscheibe 148 verbunden. Der Umgebungsraum der Taumelscheibe ist im Bereich des oberen Gehäuseteils 112 angeordnet. Dieses Gehäuseteil 112 ist mit einem Ausgang versehen, über welchen eine Verbindung zum Kondensator hergestellt wird. Entsprechend herrscht im Hohlraum 161 zu jedem Zeitpunkt Kondensator- bzw. Atmosphärendruck. Das von der Bohrung 142 gebildete Expansionsvolumen der Zylinder ist ferner über Hauptauslässe 160 in der Zylinderwandung mit dem Hohlraum 161 verbunden.
In dem Hohlraum ist ein Walzenschieber 162 um die Welle 118 herum angeordnet. Der Walzenschieber 162 ist in den 3 bis 6 gesondert dargestellt. Der Walzenschieber 162 ist im wesentlichen zylindrisch mit einer Mantelfläche 163 und zwei Stirnflächen 165 und 167. Der Walzenschieber 162 weist eine Mittenbohrung 169 auf. Durch die Mittenbohrung 169 erstreckt sich die Welle 118. Von der Mittenbohrung 169 ausgehend ist eine Ausnehmung 171 in radialer Richtung vorgesehen. Die Ausnehmung 171 dient der Aufnahme eines Mitnehmers an der Welle. Auf diese Weise wird der Walzenschieber 162 von der Welle 118 angetrieben.
Außen an der Mantelfläche 163 ist eine Aussparung 173 vorgesehen. Die Aussparung 173 erstreckt sich im vorliegenden Ausführungsbeispiel etwa über einen Winkelbereich von 90°. Andere Ausführungsbeispiele mit mehr oder weniger Zylindern haben Aussparungen 173, die einen anderen Winkelbereich abdecken. Die Aussparung 173 erstreckt sich in axialer Richtung von der Stirnfläche 165 nur über einen Teilbereich der Mantelfläche.
Am oberen Ende des Expansionsvolumens in der Bohrung 142 des Zylinders ist jeweils ein Nebenauslass 152 vorgesehen. Jeder Zylinder hat einen eigenen Nebenauslass 152. Dies ist in 1 gut zu erkennen. Der Nebenauslass 152 erstreckt sich direkt von der Bohrung 142 in den Hohlraum 161.
Die Aussparung 173 im Walzenschieber bildet einen außeraxialen Durchgang auf axialer Höhe der Nebenauslässe 152. Mit der Welle 118 dreht sich auch der Walzenschieber 162. Auf diese Weise überstreicht die Aussparung nacheinander die Nebenauslässe 152.
Eine Dichthülse 180 ist um die Welle 118 herum angeordnet und dichtet den Zylinderkopf 120 gegen den Walzenschieber 162 ab. Die Dichthülse 180 ist mit einem Vorsprung als Verdrehsicherung 182 versehen, der in einer Aussparung im Zylinderkopf aufgenommen ist. Die Dichthülse ist also gehäusefest und dreht sich nicht.
Unterhalb des Walzenschiebers 162 in 1 ist eine Distanzscheibe 184 um die Welle 118 herum angeordnet. Die Distanzscheibe 184 sitzt auf einer Ringschulter 186 der Welle und stabilisiert die axiale Lage des Walzenschiebers 162. Die Welle 118 ist im Lager 188 gelagert. Dies ist in 9 zu erkennen.
Die Anordnung arbeitet wie folgt:
Unter Druck stehender Wasserdampf oder ein anderes Arbeitsmedium gelangt durch die Dampfzuleitung und den Einlass 135 in die Einlasskammer 132. Der Durchgang im Drehschieber 134 überstreicht bei Rotation der Welle mit dem Drehschieber nacheinander die Bohrungen 140. Der Drehschieber 134 gibt somit immer nur eine der Bohrungen 140 frei. Er entspricht dem Punkt 10 „Einlass öffnet“ in 7 und 8.
Durch die Bohrung 140 tritt der Wasserdampf in den Zylinder mit dem Expansionsvolumen 142. Dort expandiert der Wasserdampf. Der zugehörige Kolben 144 bewegt sich dabei nach unten in der Darstellung in 1. Dies entspricht dem Kurvenabschnitt 12 in 7 und 8. Über die Gleitsteine 146 und die Taumelscheibe 148 wird auf diese Weise die Welle 118 angetrieben. In diesem Zustand verschließt der Walzenschieber 162 den Nebenauslass 152.
Wenn die der Durchgang im Drehschieber 134 die Bohrung 140 passiert hat, schließt der Einlass. Dieser Punkt ist in 7 und 8 mit 16 bezeichnet. Der Kolben bewegt sich ohne weitere Zufuhr von Arbeitsmittel weiter nach unten und das Expansionsvolumen vergrößert sich. Dies ist mit einem Druckabfall verbunden, der in 7 und 8 mit 18 bezeichnet ist.
Wenn der Kolben weit genug nach unten gelangt ist, öffnet der Auslass 160, indem eine Verbindung zwischen Hohlraum 161 und Zylinderinnenraum 142 hergestellt wird. Das Arbeitsmedium kann über den Auslass 160, den Hohlraum 161, den Durchlass und den Ausgang nach außen in den Kondensator entweichen. Dieser Punkt ist in 7 und 8 mit 20 bezeichnet.
Nach dem unteren Totpunkt – in 7 und 8 mit 22 bezeichnet – schließt der Auslass 160. Dieser Punkt ist in 7 und 8 mit 24 bezeichnet. Kurz danach, während der Aufwärtsbewegung des Kolbens 144 überstreicht die Aussparung 173 im Walzenschieber 162 den Nebenauslass 152. Der Nebenauslass öffnet. Der Punkt ist in 7 und 8 mit 26 bezeichnet. Dann kann weiteres Arbeitsmedium bei geschlossenem Auslass 160 über den Nebenauslass 152 in den Hohlraum 161 entweichen. Das Volumen verringert sich bei konstantem Druck. Der entsprechende Kurventeil ist in 7 und 8 mit 28 bezeichnet. Entsprechend ist befindet sich weniger Arbeitsmedium im Expansionsvolumen. Erst kurz bevor der Einlass wieder öffnet, wird auch der Nebenauslass geschlossen. Dieser Punkt ist in 7 und 8 mit 30 bezeichnet. Der Kreislauf wiederholt sich.
In 7 und 8 ist die Situation zusätzlich für den Fall ohne Nebenauslass dargestellt. Die zugehörige Kurve ist mit 32 bezeichnet. Man erkennt im p-V-Diagramm in 18, dass die von der Kurve umschlossene Fläche entsprechend der geleisteten Arbeit bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wesentlich größer ist, als bei Anordnungen nach dem Stand der Technik, bei denen die Fläche von der Kurve 32 begrenzt wird.
Durch die Verwendung eines Walzenschiebers wird das Öffnen und Schließen des Nebenauslasses 152 durch ein einziges Drehteil verwirklicht. Die zugehörigen Volumina sind gering. Dadurch wird ein besonders guter Wirkungsgrad erreicht. Der Nebenauslass kann durch eine einfache, gerade Bohrung zwischen Zylinder 142 und Hohlraum 161 verwirklicht werden.
In den oben aufgeführten Ausführungsbeispielen beziehen sich die Begriffe „oben“ und „unten“ auf die Schnittdarstellungen in den Figuren und sind nicht absolut zu verstehen. Die Ausführungsbeispiele dienen ferner lediglich zur Illustration der Erfindung und nicht zur Beschränkung des Schutzumfangs der durch die beigefügten Ansprüche definiert ist. Insbesondere kann die Erfindung auch an Modifikationen verwirklicht werden. So können unterschiedlich aufgebaute Gehäuse und unterschiedliche Anzahl an Zylindern verwendet werden. Auch ist die Erfindung nicht auf ein konkretes Arbeitsmedium beschränkt. Vielmehr eignen sich auch andere Arbeitsmedien zur Expansion.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102004004692 A1 [0003]
DE 102011052481 [0004]
DE 102010036917 [0004]
DE 102011118622 A1 [0005]

Claims

Axialkolbenmaschine (110) enthaltend (a) eine Welle (118), (b) ein Gehäuse (112, 116), und (c) eine kranzförmig in dem Gehäuse angeordnete Zylinderanordnung mit Zylindern und darin geführten Kolben (144) zum Antrieb der Welle, wobei die Zylinder jeweils ein Expansionsvolumen (142) mit einer Einlass (140)- und mindestens einer Auslassöffnung (160) für ein Arbeitsmedium aufweisen, (d) einen an dem Gehäuse vorgesehenen Zylinderkopf (120), welcher die Zylinder der Zylinderanordnung abschließt, und (e) im Zentralbereich der Zylinderanordnung ein Hohlraum (161) um die Welle (118) herum vorgesehen ist, der über eine temporäre Verbindung (173) mit Nebenauslassöffnungen (152) des Expansionsvolumens (142) des Zylinders verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass (f) in dem Hohlraum (161) im Zentralbereich der Zylinderanordnung ein von der Welle (118) angetriebener, zylindrischer Walzenschieber (162) rotiert, und (g) die temporäre Verbindung (173) zwischen Hohlraum (161) und Expansionsvolumen (142) von wenigstens einem Kanal durch den Walzenschieber (162) oder einer Ausparung (173) außen an dem Walzenschieber gebildet ist, der/die sich seitlich vom Mantel (163) des Walzenschiebers (162) auf Höhe der Nebenauslassöffnungen (152) im Zylinder bis zum Hohlraum (161) im Zentralbereich der Zylinderanordnung erstreckt.
Axialkolbenmaschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine durch den Zylinderkopf geführte Dichthülse (180), die gegen den Walzenschieber (162) hin abdichtet.
Axialkolbenmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich zwischen Dichthülse (180) und Welle (118), sowie der Bereich auf der vom Walzenschieber (162) abgewandten Seite der Dichthülse dem Druck des Arbeitsmediums ausgesetzt sind.
Axialkolbenmaschine nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch eine Verdrehsicherung zum Halten der Dichthülse (180) oder einer für die Dichthülse vorgesehenen Führung.
Axialkolbenmaschine nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Walzenschieber (162) aus Stahl, Kohlenstoff, temperaturbeständigem Kunststoff oder einer Legierung besteht, enthaltend Kupfer, Zinn, Zink und/oder Nickel oder eine Kombination daraus.
Axialkolbenmaschine nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Material oder die Zusammensetzung der Materialien für den Walzenschieber (162) derart ausgewählt ist, dass es bei Kontakt mit dem Gehäuse zu keinem abrasivem Verschleiß kommt.
Axialkolbenmaschine nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Spalt zwischen Gehäuse und Walzenschieber (162) gebildet ist, dessen Abmessungen derart ausgewählt sind, dass die Ausdehnung aufgrund betriebsbedingter Wärmebildung berücksichtigt wird.
Axialkolbenmaschine nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Distanzring (184) zwischen einem Wellenabsatz (186) und dem Walzenschieber (162) vorgesehen ist.
Axialkolbenmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Distanzring (184) aus einem Material mit einer Wärmeausdehnung gefertigt ist, die es erlaubt bei betriebswarmer Maschine den Walzenschieber in eine optimale Position zu bewegen.
Axialkolbenmaschine nach einem der vorgehenden Ansprüche, gekennzeichnet, durch Abflussöffnungen im Walzenschieber (162), die im Gehäuse münden, wobei das Gehäuse mit einer Ausgangsöffnung zum Kondensator versehen ist.